Согласно исследованию Американского общества по микробиологии (American Society for Microbiology), опубликованному в журнале Applied and Environmental Microbiology, генетика оказывает большее влияние на микробиом, чем окружающая среда в утробе матери, по крайней мере, на мышей. Вагинальные роды, которые, как известно, передают микробиоту новорожденному, не смогли произвести продолжительный микробный отпечаток на потомстве.
Введение
«Мощный эффект генетики по сравнению с окружающей средой был удивительным», – объясняет автор исследования Ечезкель Каши (Yechezkel Kashi), сотрудник Израильского технологического института (Israel Institute of Technology). «Это знание также разочаровало, поскольку предполагалось, что польза от пробиотиков может сохраняться до тех пор, пока их принимают».
Предполагается, что матери передают разную микробиоту своим потомкам.
Материалы и методы обследования
В ходе исследования ученые определили микробиомы двух разных инбредных лабораторных штаммов мышей, черных мышей (C57BL / 6J) и белых мышей (BALB / c). Затем авторы исследования скрестили черно-белых мышей. В одном наборе скрещивания мать была черной, а в другом – белой. В обоих случаях потомство было одинакового оттенка серого и имело сходную генетику, независимо от того, какой родитель был черным, а какой белым. Скрещивание были проведены потому, что у млекопитающих во время родов микробиом матери переносится из родовых путей к потомству. В исследовании ученые проверили другое влияние окружающей среды – источника пищи – на микробиом. В этом эксперименте черных мышей и белых мышей держали вместе. Чтобы проанализировать влияние как материнского штамма, так и копрофагов, исследователи собрали фекалии от различных линий инбредных мышей и проанализировали их микробиомы с использованием выделения и секвенирования ДНК, а также анализа биоинформатики полученных последовательностей.
Результаты научной работы
Влияние материнской среды на микробиомы потомства оказалось незначительным. Микробиомы потомства были похожи друг на друга, независимо от расцветки матери, показывая, что материнский микробиом во время родов не отличался.
«Мыши являются копрофагами», – объяснила соавтор исследования Хила Корах-Рехтман (Hila Korach-Rechtman). «Они едят свои фекалии, а в неволе – фекалии своих товарищей по клетке».
Поскольку фекалии содержат микробиом, в этом эксперименте белые мыши подвергались воздействию микробов черных мышей и наоборот.
Это имело некоторое различие в микробиомах, но оно сохранялось только до тех пор, пока мыши занимали одни и те же клетки. После разделения различных штаммов мышей их микробиомы вернулись к своему первоначальному составу.
«Очевидно, мы не можем подразумевать, что та же модель будет применяться к людям», – объясняет Каши.
Тем не менее, другие доказательства подтверждают эту гипотезу. Результаты исследования показали, что как у мышей, так и у людей определенные генетические локусы или гены коррелируют с конкретными видами микробов.
Генетические вариации могут влиять на микробиом кишечника с помощью таких механизмов, как различия в структуре слизистой оболочки кишечника, различия в метаболизме, такие как секреция желчных кислот, потенциально активность обонятельного рецептора, антимикробные пептиды и другие генетические детерминанты иммунной системы.
Выводы
Вывод из обоих экспериментов: генетика оказала большое влияние на микробиом. Материнская среда и копрофагия оказали лишь незначительное влияние.
Авторы другого исследования утверждают, что обнаружены гендерные различия в микробиоме полости рта у детей с кариесом.
